Avaliação da permeabilidade da papaína em formulações orais para tratamento de patologias intestinais utilizando tripla co-cultura de células Caco-2, HT29-MTX e Raji como modelo in vitro
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Data
2018-06-18
Autores
Corazza, Fulvio Gabriel [UNIFESP]
Orientadores
Lopes, Patricia Santos [UNIFESP]
Tipo
Dissertação de mestrado
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Resumo
Papain is a phytoenzyme used in therapy for the treatment of wounds due to its proteolytic
debridant activity capable of stimulating healing. Besides that, this enzyme can also be used
as pharmaceutical actives permeation enhancer. The objective of the present study was to
evaluate in vitro the cytotoxicity, phototoxicity, genotoxicity and capacity of samples containing
free and complex papain with β-cyclodextrin and 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrin and
minitablets containing free papain in promoting the maintenance of furosemide through the
Caco-2 cell monolayer and the triple co-culture of Caco-2, HT29-MTX and Raji cells. IC50 (μM)
of papain on BALB/c 3T3 cells, CHO-K1, Caco-2, HuTu 80, HT-29, HT29-MTX, Raji. Hep G2
and human fibroblasts was 3.8; 4.9; 1.4; 0.4; 4,5; 2,3; 2.6 and 1.6, respectively. The IC50 (μM)
of papain complexed with β-cyclodextrin on the same cell lines was 3.7; 3.5; 1.4; 2.8; 5.3; 1.9;
3.0; 1.8, respectively. The IC50 (μM) of papain complexed with 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrin
on the same cell lines was 4, 2; 2.5; 1,3; 3.3; 5.1; 1.8; 2.9; 1.5, respectively. Papain
formulations did not show cytotoxicity on Raji cells and were unable to promote LDH release.
In the phototoxicity evaluation, papain and its cyclodextrin complex were considered nonphototoxic at concentrations lower than 0.67 μM. In the genotoxicity assessment, the samples
also did not promote genotoxicity on CHO-K1 and Hep G2 cells at the concentrations
evaluated. Using the Caco-2 cell monolayer model, the Papp of furosemide was 2.8 x 10-6 cm.s1 and 7.0 x 10-6 cm.s-1
in the presence of the formulations of papain complexed with
cyclodextrins. Meproprolol showed Papp of 24 x 10-6 cm.s-1
. rhodamine 123 (ROD123) efflux
ratio was 0.2 and the Lucifer Yellow (LY) Papp was 4.3 x 10-7 cm.s-1
, indicating the presence of
P-gp and paracellular integrity. Using the triple co-culture monolayer model, Papp of furosemide
was 0.6 x 10-6 cm.s-1 and on average 0.8 x 10-6 cm.s-1
in the presence of formulations of papain
complexed with cyclodextrins. Meproprolol presented Papp of 7.1 x 10-6 cm.s-1
. The ROD123
efflux ratio was 0.1 and the LY Papp was 3.8 x 10-7 cm.s-1
, indicating the presence of P-gp and
maintaining the paracellular integrity of the cell monolayer. The results presented suggest that
papain formulations complexed with cyclodextrins could be employed not only as therapeutic
agents in the treatment of colonic pathologies but also as therapeutic adjuvants foccus in
promoting permeation of drugs which have low oral permeability.
A papaína é uma fitoenzima utilizada na terapêutica para o tratamento de feridas devido a sua atividade proteolítica debridante capaz de estimular a cicatrização. Além disso, essa enzima também pode ser empregada como promotora de permeação de diversos compostos ativos. O objetivo do presente trabalho foi avaliar in vitro a citotoxicidade, a fototoxicidade, a genotoxidade e a capacidade das amostras contendo papaína livre e complexada com βciclodextrina e 2-hidroxipropil-β-ciclodextrina e minicomprimidos de papaína livre em promover a permação da furosemida através da monocamada de células Caco-2 e da tripla co-cultura de células Caco-2, HT29-MTX e Raji. A IC50 (µM) da papaína livre sobre as células BALB/c 3T3, CHO-K1, Caco-2, HuTu 80, HT-29, HT29-MTX, Raji. Hep G2 e fibroblastos humanos foi de 3,8; 4,9; 1,4; 0,4; 4,5; 2,3; 2,6 e 1,6, respectivamente. A IC50 (µM) da papaína complexada β-ciclodextrina sobre as células BALB/c 3T3, CHO-K1, Caco-2, HuTu 80, HT-29, HT29-MTX, Hep G2 e fibroblastos humanos foi de 3,7; 3,5; 1,4; 2,8; 5,3; 1,9; 3,0; 1,8, respectivamente. A IC50 (µM) da papaína complexada 2-hidroxipropil-β-ciclodextrina sobre as células BALB/c 3T3, CHO-K1, Caco-2, HuTu 80, HT-29, HT29-MTX, Hep G2 e fibroblastos humanos foi de 4,2; 2,5; 1,3; 3,3; 5,1; 1,8; 2,9; 1,5, respectivamente. As formulações de papaína não apresentaram citototoxicidade sobre as células de suspensão Raji e não foram capazes de promover a liberação de LDH. Na avaliação da fototoxicidade, as formulações contendo papaína foram consideradas não fototóxicas em concentrações inferiores a 0,67 µM. Na avaliação da genotoxicidade, as amostras também não apresentaram genotoxicidade sobre as células CHO-K1 e Hep G2 nas concentrações avaliadas. Empregando-se o modelo de monocamada de células Caco-2, a Papp da furosemida foi de 2,8 x 10-6 cm.s-1 e de 7,0 x 10-6 cm.s-1 na presença das formulações de papaína complexada com ciclodextrinas. O metoprolol apresentou Papp de 24 x 10-6 cm.s-1 . O efluxo da rodamina 123 (ROD123) foi de 0,2 e a Papp do Lucifer Yellow (LY) foi de 4,3 x 10-7 cm.s-1 , indicando a presença de P-gp e a manutenção da integridade paracelular da monocamada de células Caco-2. Empregando-se o modelo de monocamada de tripla co-cultura, a Papp da furosemida foi de 0,6 x 10-6 cm.s-1 e em média de 0,8 x 10-6 cm.s-1 na presença das formulações de papaína complexada com ciclodextrinas. O metoprolol apresentou Papp de 7,1 x 10-6 cm.s-1 . O efluxo da ROD123 foi de 0,1 e a Papp do LY foi de 3,8 x 10-7 cm.s-1 , indicando a presença de P-gp e a manutenção da integridade paracelular da monocamada de células. Os resultados apresentados sugerem que as formulações de papaína complexada com ciclodextrinas poderiam ser empregadas não somente como agentes terapêuticos no tratamento de patologicas colônicas mas também como adjuvantes terapêuticos na promoção de permeação de fármacos que apresentam baixa permeabilidade oral.
A papaína é uma fitoenzima utilizada na terapêutica para o tratamento de feridas devido a sua atividade proteolítica debridante capaz de estimular a cicatrização. Além disso, essa enzima também pode ser empregada como promotora de permeação de diversos compostos ativos. O objetivo do presente trabalho foi avaliar in vitro a citotoxicidade, a fototoxicidade, a genotoxidade e a capacidade das amostras contendo papaína livre e complexada com βciclodextrina e 2-hidroxipropil-β-ciclodextrina e minicomprimidos de papaína livre em promover a permação da furosemida através da monocamada de células Caco-2 e da tripla co-cultura de células Caco-2, HT29-MTX e Raji. A IC50 (µM) da papaína livre sobre as células BALB/c 3T3, CHO-K1, Caco-2, HuTu 80, HT-29, HT29-MTX, Raji. Hep G2 e fibroblastos humanos foi de 3,8; 4,9; 1,4; 0,4; 4,5; 2,3; 2,6 e 1,6, respectivamente. A IC50 (µM) da papaína complexada β-ciclodextrina sobre as células BALB/c 3T3, CHO-K1, Caco-2, HuTu 80, HT-29, HT29-MTX, Hep G2 e fibroblastos humanos foi de 3,7; 3,5; 1,4; 2,8; 5,3; 1,9; 3,0; 1,8, respectivamente. A IC50 (µM) da papaína complexada 2-hidroxipropil-β-ciclodextrina sobre as células BALB/c 3T3, CHO-K1, Caco-2, HuTu 80, HT-29, HT29-MTX, Hep G2 e fibroblastos humanos foi de 4,2; 2,5; 1,3; 3,3; 5,1; 1,8; 2,9; 1,5, respectivamente. As formulações de papaína não apresentaram citototoxicidade sobre as células de suspensão Raji e não foram capazes de promover a liberação de LDH. Na avaliação da fototoxicidade, as formulações contendo papaína foram consideradas não fototóxicas em concentrações inferiores a 0,67 µM. Na avaliação da genotoxicidade, as amostras também não apresentaram genotoxicidade sobre as células CHO-K1 e Hep G2 nas concentrações avaliadas. Empregando-se o modelo de monocamada de células Caco-2, a Papp da furosemida foi de 2,8 x 10-6 cm.s-1 e de 7,0 x 10-6 cm.s-1 na presença das formulações de papaína complexada com ciclodextrinas. O metoprolol apresentou Papp de 24 x 10-6 cm.s-1 . O efluxo da rodamina 123 (ROD123) foi de 0,2 e a Papp do Lucifer Yellow (LY) foi de 4,3 x 10-7 cm.s-1 , indicando a presença de P-gp e a manutenção da integridade paracelular da monocamada de células Caco-2. Empregando-se o modelo de monocamada de tripla co-cultura, a Papp da furosemida foi de 0,6 x 10-6 cm.s-1 e em média de 0,8 x 10-6 cm.s-1 na presença das formulações de papaína complexada com ciclodextrinas. O metoprolol apresentou Papp de 7,1 x 10-6 cm.s-1 . O efluxo da ROD123 foi de 0,1 e a Papp do LY foi de 3,8 x 10-7 cm.s-1 , indicando a presença de P-gp e a manutenção da integridade paracelular da monocamada de células. Os resultados apresentados sugerem que as formulações de papaína complexada com ciclodextrinas poderiam ser empregadas não somente como agentes terapêuticos no tratamento de patologicas colônicas mas também como adjuvantes terapêuticos na promoção de permeação de fármacos que apresentam baixa permeabilidade oral.